Festbettreaktor

Festbettreaktoren sind typische Apparate in der Verfahrenstechnik, z. B. zur Umsetzung von Stoffen auf Katalysatoren oder auch als Adsorber, z. B. zur Trocknung von Luft.

Die Simulation von Festbettreaktoren bedingt die Ermittlung der Strömung in porösen Medien, die Diffusion in das Schüttgut, die chemische oder physikalische Reaktion (z. B. Umsetzung, Adsorption/Desorption) und die Wärmeleitung.

Im dargestellten Projektbeispiel wollte unser Kunde den Effekt verschiedener Mischstellen in Bezug auf genau spezifizierte Ausgangsgrößen ermitteln. Zwei Edukte (A+B) sollten gemischt werden und zu einem Produkt (C) reagieren. Wichtig war dem Kunden die Berücksichtigung der Ergebnisbilanz, um bei Bedarf einen Kühl-/Heizmantel vorzusehen. Eine wichtige Zielgröße war die exakte Länge des Reaktors.

Für diese Art der Problemstellung ist COMSOL Multiphysics unserer Erfahrung nach das beste Programm auf dem Markt. Es erlaubt einem nicht nur sämtliche physikalischen Grundgleichungen abzubilden, sondern auch eigene Gleichungen zu berücksichtigen.

So konnten wir hier vom Kunden experimentell bestätigte Langmuir-Isothermen genauso wie empirische temperaturabhängige Reaktionskonstanten implementieren.

Unsere Aufgabe war erledigt, als unser Kunde gesehen hat, dass sein Modell rechenfähig ist und die von ihm geforderten Fälle berechnet. Was er damit genau vorhatte, wollte er uns (leider) nicht verraten…

Festbettreaktor_Geschwindigkeit_mit_Legende